□文/莘莘
在古老的阿茲特克文化中,有這樣一個(gè)傳說——
有一天,風(fēng)神為了創(chuàng)造新的太陽(yáng),決定殺死所有的神獻(xiàn)祭,然而擅長(zhǎng)變化的冥神瑣羅陀不愿意犧牲自己。為了逃避風(fēng)神,瑣羅陀先變成了玉米,又變成了龍舌蘭,最后變成了水里的墨西哥美西螈。但是最終,風(fēng)神還是找到了瑣羅陀。為了懲罰他的懦弱和自私,瑣羅陀遭到詛咒,他將永世生活在水里,并且永世無法長(zhǎng)大。
墨西哥美西螈是可愛網(wǎng)紅動(dòng)物
墨西哥美西螈又名美西螈,因?yàn)轭^上的6條“小辮子”,還被稱為六角恐龍,是一種僅分布于墨西哥的兩棲動(dòng)物。
美西螈最早進(jìn)入學(xué)界視野可以追溯到200多年前。在19世紀(jì)初,大名鼎鼎的自然地理學(xué)家、探險(xiǎn)家和博物學(xué)家亞歷山大·馮·洪堡在美洲科考旅行中獲得了兩只美西螈的標(biāo)本,之后他將標(biāo)本贈(zèng)送給了法國(guó)著名學(xué)者喬治·居維葉。
居維葉是比較解剖學(xué)的創(chuàng)始人,彼時(shí)的他正致力于通過分析動(dòng)物的結(jié)構(gòu)來完善林奈分類系統(tǒng)中兩棲和爬行類動(dòng)物的部分。在助手安德烈·杜梅里的協(xié)助下,居維葉解剖了這兩只美西螈的標(biāo)本并得到了如下結(jié)論:這兩只美西螈應(yīng)該是某種動(dòng)物的幼態(tài)——也就是變態(tài)發(fā)育之前狀態(tài)。
野生的墨西哥美西螈,看起來一臉不好惹的樣子
變態(tài)發(fā)育指的是動(dòng)物在出生之后的發(fā)育過程,形體結(jié)構(gòu)和生活習(xí)性上經(jīng)歷的顯著變化,毛毛蟲變蝴蝶、蝌蚪變青蛙,這些都是我們耳熟能詳?shù)淖儜B(tài)發(fā)育過程。至于美西螈變態(tài)發(fā)育之后的成體是什么樣子,得去美洲再抓一只成體才知道。
此后,陸陸續(xù)續(xù)又有一些美西螈的標(biāo)本“造訪”歐洲,但是學(xué)界并沒有新的結(jié)論出現(xiàn)。直到1864年的1月,在一個(gè)冬日,6只美西螈從萬里之外的墨西哥悄然來到了塞納河畔的巴黎植物園。這是美西螈第一次活著踏上歐洲大陸的土地,接待它們的不是別人,正是居維葉助手安德烈·杜梅里的兒子奧古斯汀·杜梅里(以下簡(jiǎn)稱小杜)。
通過觀察這6只美西螈,小杜認(rèn)為居維葉的結(jié)論沒有錯(cuò),于是他在1864年發(fā)表論文稱:美西螈確實(shí)就是某種爬行動(dòng)物的幼態(tài)。
然而,小杜前腳剛發(fā)表論文,反轉(zhuǎn)就來了:他的美西螈生了。
既然這些美西螈都可以繁育后代了,那它們當(dāng)然是性成熟的成體,怎么會(huì)是幼態(tài)呢?小杜只好在同年又發(fā)表一篇論文:不好意思,我(還有居維葉)都搞錯(cuò)了,這些墨西哥美西螈是成體。
然而又過了一年,當(dāng)小杜再次去查看美西螈的時(shí)候,他發(fā)現(xiàn)又搞錯(cuò)了。
“等等,我的墨西哥美西螈里怎么混進(jìn)去一只…… 那是什么動(dòng)物?是誰放進(jìn)去的?”
然而,這只憑空出現(xiàn)的蠑螈也不是別的螈,正是墨西哥美西螈經(jīng)過變態(tài)發(fā)育之后的樣子。
現(xiàn)在小杜徹底被他的墨西哥美西螈搞糊涂了,那些原產(chǎn)于墨西哥的美西螈究竟是不是成體呢?如果不是,為什么它們又生了小美西螈?如果是,它們生的二代美西螈怎么又成了完全不同的另一種樣子呢?
小杜隨后發(fā)現(xiàn),在這些二代墨西哥美西螈中,有的會(huì)變態(tài),有的則不變態(tài)。究竟是什么原因決定了墨西哥美西螈的變態(tài)或不變態(tài)呢?可惜的是,直到小杜在1870年去世,這個(gè)問題也沒有完美的答案。
蝌蚪變青蛙是我們最熟悉的變態(tài)發(fā)育過程。與蝌蚪相似,幼態(tài)的美西螈也過著用鰓呼吸的水生生活——它們頭上的6條“小辮子”就是它們的鰓。
然而,與必然變成一只青蛙的蝌蚪不同,隨著幼態(tài)美西螈的長(zhǎng)大,它會(huì)面臨螈生的十字路口:如果它一直生活在水里,那它一生的形態(tài)就會(huì)定格在幼態(tài),以幼態(tài)的形態(tài)繁育后代;如果它的生活環(huán)境偏向于干燥的陸地,那它可能會(huì)經(jīng)歷像蝌蚪變青蛙一樣的變態(tài)過程,從“胖頭魚” 變成適宜陸地生活的 “四腳蛇”。
在動(dòng)物的發(fā)育過程中,某個(gè)時(shí)間節(jié)點(diǎn)的環(huán)境因素可以對(duì)動(dòng)物的形態(tài)起到?jīng)Q定性的作用。有一個(gè)科學(xué)家從美西螈的生命歷程中悟出了關(guān)于人類祖先的奧秘,這個(gè)人就是英國(guó)科學(xué)家沃爾特·加斯唐。
加斯唐平生最愛兩件事:動(dòng)物演化和詩(shī)歌創(chuàng)作。詩(shī)歌我們暫且不表,先來介紹兩種令加斯唐著迷的生物。
在茫茫的大海中,分布著一種不起眼的動(dòng)物——文昌魚。文昌魚其實(shí)不是魚,也不是脊椎動(dòng)物,它沒有脊椎,只具有一條沿背部下行的神經(jīng)索,而這條神經(jīng)索標(biāo)志著文昌魚是現(xiàn)存動(dòng)物中最接近脊椎動(dòng)物祖先的一種動(dòng)物。
與此同時(shí),大海里還廣泛分布著另外一種古老的動(dòng)物,海鞘。海鞘長(zhǎng)得就像是一個(gè)中空的海綿筒,它一生的大部分時(shí)間只是插在海床上,一動(dòng)也不動(dòng)。然而,海鞘并非生來如此,幼態(tài)海鞘形狀像蝌蚪,可以在海里自由游動(dòng),尾端還有一段與文昌魚結(jié)構(gòu)類似的脊索。然而,經(jīng)過變態(tài)發(fā)育之后,海鞘的脊索就消失了,變成了海床上的一個(gè)筒子。
在加斯唐的腦海里,美西螈把文昌魚和海鞘連了起來:既然美西螈有可能因?yàn)榄h(huán)境因素停留在幼態(tài),那么,類似的事情也有可能發(fā)生在某種類似海鞘的遠(yuǎn)古生物上。在某個(gè)遠(yuǎn)古的時(shí)間節(jié)點(diǎn),一種類似海鞘的生物定格在了幼態(tài),以一種類似文昌魚的形式繁衍下去,成了人類在內(nèi)的脊椎動(dòng)物的祖先。
這個(gè)理論被加斯唐稱為幼態(tài)延續(xù)理論,熱衷詩(shī)歌創(chuàng)作的加斯唐并沒有把這些研究寫成平凡的學(xué)術(shù)論文,而是都寫成了詩(shī),收錄在了他的詩(shī)集《幼蟲形態(tài)和其他動(dòng)物學(xué)詩(shī)句》里。盡管現(xiàn)代DNA研究證實(shí)了用幼態(tài)延續(xù)介紹脊椎動(dòng)物起源存在著一些不足之處,但加斯唐的工作無疑為我們理解動(dòng)物演化提供了開創(chuàng)性的視角。
盡管直到去世,小杜也沒有找到美西螈變態(tài)的答案,但他促成了美西螈成為經(jīng)久不衰的實(shí)驗(yàn)明星。
本著無私分享的科學(xué)精神,慷慨的小杜向不少大學(xué)、研究機(jī)構(gòu)、公共或私人的動(dòng)物園和水族館都贈(zèng)送了他繁育的美西螈。與此同時(shí),隨著氣泵技術(shù)的發(fā)展,19世紀(jì)中后期的歐洲興起一陣水族館熱,水箱幾乎成了居家觀賞或科學(xué)研究的必備單品。憑借這股東風(fēng),較易繁殖的美西螈很快就足跡遍布全歐洲,成為歷史上第一種實(shí)驗(yàn)室自主繁育實(shí)驗(yàn)動(dòng)物。
在查閱美西螈研究史的過程中,我專門寫郵件詢問德國(guó)雷根斯堡大學(xué)的科學(xué)史教授克里斯蒂安·雷西:是什么使得美西螈如此特別?
雷西博士的回答是:在對(duì)的時(shí)間、對(duì)的地點(diǎn),遇到了對(duì)的動(dòng)物。
在動(dòng)物學(xué)始具規(guī)模的19世紀(jì),從胚胎學(xué)到比較解剖學(xué)到生物演化,科學(xué)家們最初選擇美西螈作為實(shí)驗(yàn)對(duì)象的主要原因就是美西螈便于繁殖,供應(yīng)充足。而隨著對(duì)美西螈的了解越來越多,美西螈的神奇特質(zhì)又讓科學(xué)家們?cè)絹碓街?,為科學(xué)界輸送了無數(shù)新課題。
20世紀(jì)初,德國(guó)科學(xué)家維蘭·拉夫貝尓格和朱利安·赫胥黎先后用實(shí)驗(yàn)證實(shí),甲狀腺素是調(diào)節(jié)美西螈變態(tài)發(fā)育的關(guān)鍵,給定甲狀腺素可以人工誘發(fā)幼態(tài)美西螈的變態(tài)發(fā)育。這項(xiàng)研究不僅為盤桓小杜心中多年的疑問畫上了一個(gè)完美的句號(hào),同時(shí)也極大地推動(dòng)了對(duì)其他動(dòng)物甲狀腺功能和新陳代謝的研究。時(shí)至今日,科學(xué)界仍有將動(dòng)物體內(nèi)甲狀腺激素分布的測(cè)試稱為“美西螈測(cè)試”的說法。
而在當(dāng)今,美西螈身上最令科學(xué)界著迷的莫過于其強(qiáng)大的再生能力,從器官再生到抗衰老,解開這些謎題的鑰匙仍在美西螈的身上。
知識(shí)鏈接
野生美西螈瀕危
野生美西螈僅分布在墨西哥中部的霍奇米爾科湖和澤爾高湖。隨著墨西哥的城市化發(fā)展,適于美西螈的棲息地不斷縮小,加之墨西哥人捕食美西螈的傳統(tǒng),近年來墨西哥美西螈的數(shù)量急劇減少,在2010年一度瀕危。盡管墨西哥政府做出了一些恢復(fù)野生美西螈種群的努力,但形勢(shì)不容樂觀,美西螈的評(píng)定仍是極危,意味著很可能野外滅絕。